鋰電池組單體一致性好壞怎么分辨？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2021-12-01 19:28
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一致性包含以下常見的幾種：
老化的一致性：
隨著使用次數(shù)的增長(zhǎng)，各電芯之間的一致性因素會(huì)發(fā)生變化，如電芯的容量會(huì)變小，但不同電芯的變化程度不同。即使在組裝初期一致性很好的電池組，在循環(huán)老化一段時(shí)間后也會(huì)出現(xiàn)差異。
開路電壓的一致性：
經(jīng)過充電會(huì)導(dǎo)致個(gè)別電池過充，從而引發(fā)安全問題。電壓差異越大，安全問題越嚴(yán)重。
內(nèi)阻一致性：
串聯(lián)電池組各電芯的內(nèi)阻不一致，在充電時(shí)內(nèi)阻高的電芯會(huì)被過壓充電，放電時(shí)內(nèi)阻高的會(huì)被過壓放電。
容量不一致：
串聯(lián)電池組各電芯的容量不一致，在充電時(shí)容量低的電芯會(huì)被過壓充電，放電時(shí)會(huì)被過壓放電
電壓不一致，在化成后，經(jīng)歷同樣的充放電過程，靜置足夠時(shí)間，在同樣的環(huán)境溫度下，待評(píng)價(jià)電芯充電到相同SOC。測(cè)量其開路電壓，此時(shí)體現(xiàn)出來的電壓差距，就是單體電芯的電壓不一致性。有研究顯示，單體電芯的開路電壓，符合正態(tài)分布。就是說，我們所有提高一致性的努力，只能改變參數(shù)的集中度。
內(nèi)阻不一致，電芯內(nèi)阻是電芯功率特性的重要表征，也是電芯成組后，電芯性能參數(shù)進(jìn)一步離散化的原因之一。內(nèi)阻不一致可以造成溫升不一致，是引發(fā)其他參數(shù)進(jìn)一步離散化的一類原因。
內(nèi)阻，同樣是模組成組后的檢測(cè)指標(biāo)。從電芯單體組裝成模組，要經(jīng)歷焊接或者機(jī)械結(jié)構(gòu)夾持等成組過程，成組工藝的一致性，反應(yīng)到成型后的模組上，就是模組的內(nèi)阻。
容量不一致，壽命不一致，按照目前的壽命衡量標(biāo)準(zhǔn)，可用容量和壽命緊密聯(lián)系在一起，這里一起說明。
容量一般都會(huì)作為電芯分組的初選內(nèi)容，是電芯不一致最重要的參數(shù)表現(xiàn)。造成容量不一致的原因很多，并且多數(shù)都是制造過程的不一致的結(jié)果。
除了達(dá)到容量、內(nèi)阻等壽命指標(biāo)以外，壽命不一致的另外一層含義是，電池失效時(shí)間不一致。有研究表明，并不一定是容量最小的電芯或者工作條件最惡略的電芯最先達(dá)到壽命的終點(diǎn)。每顆電芯從出生開始，其抗衰老的能力已經(jīng)存在差異。
溫升不一致，每只電芯，除了直接影響發(fā)熱的內(nèi)阻因素外，其內(nèi)部電化學(xué)物質(zhì)制造過程中形成的不一致，對(duì)發(fā)熱量也會(huì)產(chǎn)生影響。每一只電芯在電池包中所處位置不同，造成其散熱條件的差異，最終也會(huì)導(dǎo)致電芯溫升不一致。
一致性評(píng)價(jià)
研究人員使用各種統(tǒng)計(jì)方法來評(píng)價(jià)一致性的好壞。有的廠家用標(biāo)準(zhǔn)差，以標(biāo)準(zhǔn)差的大小來衡量一組電芯參數(shù)的集中度，在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上是合理的。
有的廠家直接使用一組數(shù)據(jù)的極差，最大最小值的差值，雖然無法全面描述一組電池的全部參數(shù)分布情況，但對(duì)于當(dāng)前的電池管理系統(tǒng)BMS的控制邏輯來說，也是一種合理選擇。何況，使用極差是最為簡(jiǎn)潔的一種方法。
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